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인공지능(AI) 기반 맞춤형 학습 적용 수업의 효과 및 참여자 인식에 대한 연구

A Study on the Effects and Participant Perception of Classes Applying Artificial Intelligence-Based Personalized Learning

김명희|유영의|한지원
교육연구소 (CNU Research Institute of Education)|2023.02|교육문화연구 (Journal of Education & Culture)|제29권 제1호|pp. 137-159|DOI 10.24159/joec.2023.29.1.137

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인공지능Artificial Intelligence (AI)university education맞춤형 학습personalized learning대학 교육학업성취 효과교수자/학습자 인식academic achievement effectinstructor/student perception

초록

본 연구는 인공지능(AI) 기반 맞춤형 학습을 대학 교육에 성공적으로 도입 및 적용하기 위해 필요한 시사점을얻기 위해 실시되었다. S대학에서 2021년 2학기에 AI 기반 학습 시스템(ALEKS)을 적용한 통계학과 회계학 관련3개 수업에서 자료를 수집하였다. 3개 수업 수강생 모두 한 학기 전체 수업 과정에서 ALEKS를 활용하여 수업 및과제활동을 수행하였고, 그 결과에 대한 분석 내용은 다음과 같다. 첫째, 수업 효과를 알아보기 위해 수업별 사전진단점수와 사후점수 간 차이를 분석하였다. 둘째, 중간 및 기말 시험점수 상·하위 집단의 AI 기반 학습시간에 차이가있는지 분석하였다. 셋째, 사전 진단점수 상·하위 집단의 중간 및 기말 시험점수에 차이가 있는지 분석하였다. 넷째, 교수자와 학습자의 AI 활용 교육 효과에 대한 인식이 어떠한지 포커스 그룹 인터뷰를 통해 조사하여 분석하였다. 분석 결과, 모든 수업에서 유의미한 학업성취가 나타났고, AI 기반 학습시간이 학업성취에 긍정적인 영향을 미치는것으로 나타났다. 학습자의 초기 수준이 학업성취에 영향을 미치는 바는 수업별로 다르게 나타났다. 비대면 교양수업에서는 초기 수준이 학업성취에 유의미한 영향을 미친 반면, 대면 전공수업에서는 그렇지 않았다. 교수자와 학습자는AI 기반 맞춤형 학습의 가능성과 유용성을 인식하였으나, 교수학습 및 시스템적인 면에서 한계를 경험하였고, 맞춤형학습 효과 증진을 위한 개선 요인을 제기하였다. 연구결과를 토대로 대학 교육에서 효과적으로 AI를 적용하고, 학습자에게의미 있는 맞춤형 학습 경험을 제공하기 위해 필요한 시사점을 제시하였다.

Abstract

This study was conducted to investigate how AI-based personalized learning could successfully be introduced and applied in university education. Data were collected from three classes related to statistics and accounting to which an AI-based learning system (ALEKS) was applied in the second semester of 2021 at S university. All students in the three classes used ALEKS for class and assignment activities throughout the entire semester, and the analysis of the results are as follows. First, the differences between the pre and post test scores for each class were measured to determine the effects of the classes. Second, the differences in AI-based learning time between upper and lower groups, which students had been separated into based on their test scores, were analyzed. Third, the differences in the test scores between upper and lower groups, which students had been separated into based on their initial test scores, were assessed. Fourth, through focus group interviews, the perception of instructors and students regarding the effects of AI-based education was investigated and analyzed. As a result of the analysis, significant levels of academic achievement were noted in all three classes, and it was discovered that AI-based learning time had a positive effect on academic achievement. Also, while the initial level had a significant effect on academic achievement in a non-face-to-face liberal arts class, it did not in face-to-face major classes. Instructors and students recognized the possibility and usefulness of AI-based personalized learning, but they also experienced limitations in terms of teaching/learning and using the system, and recommended improvements to enhance personalized learning effects. Based on the results of the study, suggestions were made concerning the way AI could be effectively applied in university education and used to provide students with a meaningful and personalized learning experience.

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